DE1934200C3 - Einstellvorrichtung für die Leerlaufanschlagstellung der Drosselklappe einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einstellvorrichtung für die Leerlaufanschlagstellung der vom Leistungshebel her entgegen einer Federkraft aufschwenkbaren Drosselklappe einer Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselbrennkraftmaschine mit pneumatischem Einspritzpumpenregler, bei der ein Leerlaufanschlag über eine in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine selbsttätig gesteuerte Betätigungsvorrichtung aus einer bei betriebswarmer Brennkraftmaschine einzunehmenden Stellung bei abgestellter Brennkraftmaschine bis in eine einer Kaltstart-Öffnungsstellung der Drosselklappe entsprechende Stellung verbracht wird.

Bei einer solchen bekannten, in der DE-AS 10 02 988 beschriebenen Einstellvorrichtung besteht die Betiili gungsvorrichtung aus einem Kolben-ZylimJeraggregat, dessen vom Kolben ausgehende Kolbenstange em einen Ende eines Doppelhebels angreift, dessen anderes Ende den Leerlaufanschlag für die Drosselklappe bildet Der Kolben ist mittels einer stangenseitig im Zylinder angeordneten Druckfeder in seine innere Endstellung vorgespannt, bei der die am Anschlag abgestützte Drosselklappe gegenüber der Saugrohrwandung einen für den Kaltstart erforderlichen maximalen Leerlauf-

to spalt frei läßt Der anderseits des Kolbens anschließende Zylinderraum ist Bestandteil einer dünnen Schrr ^;erstoff-Zweigleitung. die der Hauptschmierstoffleitung über einen gewissen Weg parallel geschaltet ist Vor dem Kaltstart der Brennkraftmaschine befindet sich der Kolben gegenüber dem drucklosen Schmierstoff in seiner inneren Endstellung und wird nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine allmählich verstellt, wenn nämlich der Schmierstoffdruck dazu in der Lage ist, sich entlang der dünnen Leitung über den sich zunehmend erwärmenden Schmierstoff bis in den zugeordneten Zylinderraum des vorgenannten Kolben-Zylinderaggregates fortzupflanzen. Es ist dann davon ausgegangen, daß die Druckerhöhung im Zylinderraum und die zugeordnete Verstellung des Leerlauf anschlages gerade so auf die nach dem Kaltstart zunehmende Motordrehzahl abgestimmt ist, daß die angestrebte Leerlaufdrehzahl etwa erhalten bleibt Für die Betätigung der Betätigungsvorrichtung ist alternativ auch die Kühlwassertemperatur — übe/ einen Thermostaten — oder eine andere Motortemperatur vorgeschlagen. Ungünstig ist jedoch bei diesem Vorschlag noch, daß die bekannten Betätigungsvorrichtungen nur eine träge und entsprechend ungenaue Abstimmung der Anschlagstellung auf die jeweilige Warmlaufdrehzahl der Brennkraftmaschi-

JS ne ermöglichen, so daß beispielsweise damit gerechnet werden muß, daß während der Warmlaufdrehzahl vorübergehend unerwünscht hohe Leerlaufdrehzahlen entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den

vorgenannten Mangel zu beheben und eine solche Betätigung für die Betätigungsvorrichtung zu finden, daß die angestrebte Leerlau/drehzaiil auch über den ganzen Warmlaufbereich der Brennkraftmaschine möglichst genau eingehalten wird.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Betätigungsvorrichtung als eine Membrankammer ausgebildet ist, deren mit dem Anschlag gekuppelte und durch eine Feder im Öffnungssinn der Drosselklappe vorgespannte Membrane über den von einem sich in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl als hunktton der Maschinentemperatur ändernden Saugrohrdruck der Brennkraftmaschine beeinflußten Kammerdruck entgegen der Federkraft bis in eine Stellung verschiebbar ist, die der bei betriebswarmer Brennkraftmaschine einzunehmenden Stellung des Anschlages entspricht

Bei einer solchen Ausbildung der Einstellvorrichtung mit einem in Abhängigkeit vom Saugrohrdruck gesteuerten Anschlag wird dieser Anschlag praktisch

w> verzögerungsfrei eingestellt, weil der Saugrohrdruck auf jede mit zunehmender Motortemperatur ansteigende Leerlaufdrehzahl sofort mit einer entsprechenden Unterdrucksteigening anspricht, die wiederum erfindungsgemäß zur Rückholung der Drosselklappe nach

h·. der normalen Leerlaufstellung hin ausgenutzt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß die Membrankammer bei einer Ausbildung der Brennkraftmaschine als Einspritz-

brennkraftmaschine mit einem in Abhängigkeit vom Druck der Ansaugluft gesteuerten pneumatischen Einsprißpumpenregler über eine Zweigleitung an die vom Saugrohr zum Einspritzpumpenregler führende Druckleitung angeschlossen ist Damit entfällt die Notwendigkeit eines gesonderten Saugrohranscblusses nach der Betätigungsvorrichtung hin.

Insbesondere bei Personenkraftwagen kann es erwünscht sein, daß der Fahrftißhebel oder sonstige Leistungshebel trotz unterschiedlicher Leerlaufeinste!- lungen der Drosselklappe stets ein und dieselbe Leerlauf-Anschiagstellung beibehält, an die sieb der Fahrer gewöhnt hat. Eine solche Beibehaltung ist nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dadurch ermöglicht, daß ein vom Leistungshebel is der Brennkraftmaschine zur Drosselklappe führendes Betätigungsgestänge an einem auf der Drosselklappenwelle drehbar gelagerten Schlepphebel angreift, gegenüber dem die Drosselklappenweile nebst Drosselklappe von der Betätigungsvorrichtung her entgegen der Kraft einer Drehfeder nachgiebig aus ihrer bei betriebswarmer Brennkraftmaschine einzunehmenden Leerlaufstellung in ihre Kaltstartstellung aufschwenkbar ist

Durch die DE-FS 9 29 399 und US-PS 29 68 476 sind zwar bereits Einstellvorrichtungen für die Leerlauf-Anschlagstellung der Drosselklappe einer Brennkraftmaschine bekannt, bei denen der für den Kaltstart erforderliche größere Leerlaufspalt der Drosselklappe über einen Anschlag herbeigeführt wird, der nach dem Anlaufen der Brennkraftmaschine über eine vom Saugrohrunterdruck beaufschlagte Membrankammer zurückgeholt wird. Dieser Anschlag ist jedoch nur für den Kaltstart und einen gewissen Warmlaufbereich der Brennkraftmaschine vorgesehen, während für den sonstigen Motorbetrieb noch weitere, teilweise von anderen Betriebsgrößen gesteuerte Anschläge vorgesehen sind. Überdies ist die Unterdruckbeaufschlagung der bekannten Membrankammern bei zunehmendem Unterdruck und entsprechend zunehmend verstelltem Leerlaufanschlag gedrosselt, weshalb diese bekannten Einstellvorrichtungen mit der vorliegenden Erfindung nichts zu tun haben.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigt

F i g. 1 ein Drosselklappenaggregat eitrer mit der selbsttätig arbeitenden Betätigungsvorrichtung versehenen Brennkraftmaschine in einer schematisch gehaltenen, zugleich das Betätigungsgestänge des Leistungshebels und die Schleppsteuerung der Drosselklappe veranschaulichenden Seitenansicht, so

Fig.2 eine Schemadarstellung der Gesamtanordnung der das Drosselklappenaggregat gemäß Fig. 1 aufweisenden Betätigungsvorrichtung, wobei das in F i g. 1 sichtbare Drosselklappenaggregat links in einer Stirnansicht in Richtung des Pfeiles Il der Fig. 1 und rechts in einer Seitenansicht gemäß Fig. ! von hinten dargestellt ist,

F i g. 3 eine Einzelheit des Drosselklappenaggregates in einer Ausschnittdarstellung des Teils A gemäß F i g. 2.

Das in den F i g. I und 2 dargestellte Drosselklappen- wi aggregat 1 ist am Ansaugrohr 2 einer im übrigen nicht dargestellten Dieselbrennkraftmaschine angeordnet und besteht im wesentlichen aus einem Klappengehäuse 3, einer dieses diametral durchsetzenden Welle 4 und einer auf dieser innerhalb des Klappengehäuses 3 >,. festgelegten Drosselklappe 5, die über einen auf der Welle 4 außerhalb des Klappengehäuses 3 festgelegten Mitnehmerhebel 6 aus einer die Bohrung 7 des Klappengehäuses 3 nahezu abschließenden Leerlaufstellung gemäß F i g. t im Gegenuhrzeigersinn geöffnet werden kann.

Die Betätigung der Drosselklappe 5 erfolgt über einen auf der Welle 4 drehbar gelagerten und über eine kräftige Zugfeder 8 in deren Scbließsinne vorgespannten Schlepphebel 9, der mit dem Mitnehmerhebel 6 über eine Drehfeder 10 derart nachgiebig verbunden ist, daß der Schlepphebel 9 bei am meisten entspannter Drehfeder 10 in der aus F i g. I hervorgehenden Weise nahe/u die gleiche Winkelstellung wie der Mitnehmerhebel 6 einnimmt und an diesem anliegt Auf der Welle 4 ist weiterhin ein in F i g. 3 für sich dargestelltes, etwa U-förmig abgewinkeltes Anschlagstück U unverdrehbar festgelegt, dessen beide, einen Winkel von etwa 90° einschließenden Schenkel von je einer Anschlagschraube 12 bzw. 13 durchsetzt sind. Diese Anschlagschrauben können gemäß F i g. 2 mit einem am Klappengehäuse 3 parallel zur Klappenachse vorstehenden Anschlagstift 14 im Sinne einer Begrenzung des Drehbereiches der Drosselklappe 5 zusammenwirken. Die Anschlagschraube 12 dient zur Einstellung der größten Öffnungsstellung der Drosselklari« 5 bei Vollast, während die Anschiagschraube 13 zur Einstellung der Leerlauf-Anschlagstellung der Drosselklappe 5 dient Weiterhin ist am Klappengehäuse 3 noch ein ebenfalls etwa parallel zur Klappenachse vorstehender Anschlagstift 15 vorgesehen, der die Leerlauf-Endstellung des Schlepphebels 9 festlegt und gegen den der Schlepphebel durch die Zugfeder 8 mit einem gegenüber dem Drehmoment der Drehfeder 10 wesentlich größeren Drehmoment vorgespannt ist

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist davon ausgegangen, daß die das beschriebene Drosselklappenaggregat 1 aufweisende Dieselbrennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug angeordnet und die Drosselklappe 5 von einem Fahrfußhebel 16 her betätigt werden kann. Der Fahrfußhebel 16 ist über ein Gestänge 17 mit dem freien Ende des Schlepphebels 9 gekuppelt so daß der Schlepphebel 9 mit zunehmender Betätigung des Fahrfußhebels 16 entgegen der Kraft dei Zugfeder 8 gemäß F i g. 1 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt und damit die Drosselklappe 5 entsprechend geöffnet wird.

■_>ie gegenseitige Anschlagstellung zwischen Schlepphebel 9 und Mitriehmerhebel 6 ist in nicht besonders dargestellter Weise so vorgesehen, daß hierbei die Drosselklappe 5 mit Sicherheit ihre am meisten geschlossene Stellung einnehmen kann. In der Praxis wird die Drosselklappe S jedoch nicht ganz so weit geschlossen sein, da ihr über die Leerlauf-Anschlagschraube 13 eine gerade so weit geöffnete Endstellung gegeben wird, daß die Brennkraftmaschine bei warmem Motor durch das Klappengehäuse 3 und das Ansaugrohr 2 hindurch eine so große Luftmenge erhält, daß die gewünschte Leeirlaufdrehzahl von etwa 800 U/min erre";ht wird. Es ist deshalb in der Regel damit zu rechnen, daß in der Leerlaufeinstellung — bei nicht betätigtem FahrfuShebel 16 — der Mitnehmerhebel 6 bereits um einen kleinen Winkelbetrag gegenüber dem Schlepphebel 9 im Gegenuhrzeigersinn entgegen der Kraft der Drehfeder 10 verdreht ist. Dies hat lediglich zur Folge, daß zu Beginn der Fahrfußhebel-Betätigung der Schlepphebel 9 zunächst ohne eine Einwirkung auf die Drosselklappe 5 so lange im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, bis er am Mitnehmerheoel 6 anliegt, woraufhin bei weiterer Fahrfußhebel-Betätigung der Mitnehmerhebel Ij vom Schlepphebel 9 mitgenommen wird.

Die Dieselbrennkraftmaschine gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist mit einer Einspritzpumpe 18 mit pneumatischem Regler 19 versehen, der vom Luftdruck im Klappengehäuse 3 an der Stelle der Drosselklappe 5 über eine Druckleitung 20 beaufschlagt ist. Beim Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine und entsprechend geschlossener Drosselklappe 5 herrscht an der Druckabnahmestelle 21 im einen Öffnungspalt der nicht ganz geschlossenen Drosselklappe 5 ein derart großer Unterdruck, daß dadurch die Regelstange 22 der Einspritzpumpe 18 vom Regler 19 her in üblicher und deshalb hier nicht besonders beschriebener Weise in ihre i.eerlaufeinstellung zurückgezogen wird.

Gemäß Fig. 2 ist auf der Welle 4 an der dem Mitnehmerhebel 6 und dem Schlepphebel 9 gegenüberliegenden Seite des Klappengehäuses 3 weiterhin ein Regulierhebel 23 festgelegt, der an seinem freien Ende innerhalb seiner Bewegungsebene in radialer Richtung ein Langloch 24 aufweist. Das Langloch 24 ist von einem rine Betätigungsstange 25 verlängernden Bowdenzug 26 durchsetzt, auf dessen freiem Ende unmittelbar hinter dem Regulierhebel 23 ein Stellring 27 festgelegt ist.

Die Betätigungsstange 25 geht von einer in einem Leerlauf-Reglergehäuse 28 befindlichen und dieses in zwei Kammern 29 und 30 unterteilenden Membrane 31 aus und durchsetzt das Reglergehäuse aus der Kammer 30 über einen die Herausführungsöffnung luftdicht abdichtenden Balg 32 nach außen. Innerhalb der Kammer 30 ist die Betätigungsstange 25 von einer Regeldruckfeder 33 umgeben, die die Membrane 31 im Falle von in den Kammern 29 und 30 herrschenden gleichen Drücken gemäß F i g. 2 nach links bis an den Anschlag 34 einer aus der Kammer 29 durch das Leerlauf-Reglergehäuse 28 nach außen ragenden Anschlagschraube 35 verschieot. Im übrigen ist die Kammer 2*( über eine Entlüftungsbohrung 36 des Leerlauf-Reglergehäuses 28 mit der Atmosphäre verbunden, während die Kammer 30 über eine Zweigleitung 37 an die Druckleitung 20 angeschlossen ist.

Die Anordnung des beschriebenen Leerlauf-Reglers ist gemäß F i g. 2 so getroffen, daß der Regulierhebel 23 bei stehender Brennkraftmaschine und dementsprechend an der Anschlagschraube 35 anliegender Membrane 31 über den Stellring 27 unter Mitnahme der Drosselklappe 5 entgegen der Kraft der Drehfeder 10 gemäß F i g. 2 im Uhrzeigersinn so weit herausgeschwenkt ist. daß die damit bestimmte Leerlauf-Luftmenge auch bei kalter Brennkraftmaschine dazu ausreicht, die gewünschte Leerlauf-Drehzahl von beispielsweise etwa 800 U/min zu erzielen.

Nach dem Anlassen der mit der beschriebenen selbsttätigen Einstellvorrichtung für den Leerlaufanschlag versehenen Brennkraftmaschine reicht der an der Druckabnahmestelle 21 und damit in der Kammer 30 vorhandene Unterdruck zunächst noch nicht dazu aus, die Membrane 31 entgegen der Kraft der Regeldruckfeder 33 (gemäß F i g. 2) nach rechts zu verschieben. Werden mit zunehmender Erwärmung der Brennkraftmaschine und des Schmieröls die Reibungswiderstände der Brennkraftmaschine jedoch kleiner, dann nimmt die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine und damit auch der Unterdruck im Regler 19 der Einspritzpumpe 18 und in der Kammer 30 des Leerlaufreglers zu. Würde die Drosselklappe 5 nun nicht weiter geschlossen werden, dann würde der an der Druckabnahmestelle 21 durch die Drehzahlvergröße-

n rung hervorgerufene größere Unterdruck nicht dazu ausreichen, über den Regler 19 die eingespritzte Kraftstoffmenge der Einspritzpumpe 18 so weit zu verringern, daß die gewünschte Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine erhalten bleibt. Bei der beschriebenen Einstellvorrichtung bewirkt der durch die Drehzahlvergrößerung erzeugte Unterdruck jedoch ein Verschieben der Membrane 31 des Leerlaufreglers (gemäO F i g. 2) nach rechts, wodurch auch der Regulierhebel 23 durch die Drehfeder 10 im Gegenuhrzeigersinr geschwenkt und die Drosselklappe 5 weiter geschlosser wird, bis schließlich nach Erreichen der normaler Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine die Leer lauf-Grurdeinstellung der Drosselklappe 5 erreicht ist bei der di» Anschlagschraube 13 am Anschlagstift \< (vgl. Fig. 3) anliegt.

Die zunehmende Schließbewegung der Drosselklap pe 5 hat mit der zunehmenden Drosselung einer entsprechenden Anstieg des Unterdruckes an dei Druckabnahmestelle 2i zur Folge, wodurch nunmehi auch der Regler 19 dazu in der Lage ist, die Einspritzmenge so weit zurückzunehmen, daß dit gewünschte Leerlaufdrthzahl eingehalten wird.

Sollte die Betriebstemperatur der laufenden Brenn kraftmaschine etwa im Winter so weit absinken, da[ dadurch auch die Leerlaufdrehzahl d*:r Brennkraftma schine absinkt, dann hat der in der Kammer 30 de: Leerlaufreglers entsprechend abfallende Unterdrucl zur Folge, daß nunmehr die Membrane 31 durch di( Regeldruckfeder 30 (gemäß F i g. 2) nach links verscho

4-, ben und damit über den Bowdenzug 26 und der Regulierhebel 23 auch die Drosselklappe 5 in eins entsprechend weiter geöffnete Leerlaufstellung gedreh wird.

Wenn sich die Erfindung auch bevorzugt fü Dieselbrennkraftmaschinen mit pneumatischer Ein spritzpumpenregelung eignet, so ist sie doch auch be allen anderen Brennkraftmaschinen mit DrosselkKp pensteuerung mit ähnlichen Vorteilen anwendbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche;

   t. Einstellvorrichtung für die Leerlaufanschlagstellung der vom Leistungshebel her entgegen einer Federkraft aufschwenkbaren Drosselklappe einer Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselbrennkraftmaschine mit pneumatischem Einspritzpumpenregler, bei der ein Leerlaufanschlag über eine in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine selbsttätig gesteuerte Betätigungsvorrichtung aus einer bei betriebswarmer Brennkraftmaschine einzunehmenden Stellung bei abgestellter Brennkraftmaschine bis in eine einer Kaltstart-Öffnungsstellung der Drosselklappe entsprechende Stellung verbracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung als eine Membrankammer (30) ausgebildet ist, deren mit dem Anschlag (Stellring 27) gekuppelte und durch eine Feder (33) im Öffnungssinn der Drosselklappe (5) vorgespannte Membrane (3t) über den von einem sich in Abhängigkeit von der Maschineidcehzahl als Funktion der Maschinentemperatur ändernden Saugrohrdruck der Brennkraftmaschine beeinflußten Kammerdruck entgegen der Federkraft bis in eine Stellung verschiebbar ist, die der bei betriebswarmer Brennkraftmaschine einzunehmenden Stellung des Anschlages (Stellring 27) entspricht
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrankammer (30) bei einer Ausbildung der Brennkraftmaschine als Einspritzbrennkraftmaschine mit einem in Abhängigkeit vom Druck der Ansaugluft gesteuerten pneumatischen Einspritzpumpenregler (19) üb^r eine Zweigleitung (37) an die vom Saugrob¹* (2) zum Einspritzpumpenregler (19) führende Druckleitung (20) angeschlossen ist
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne., daß ein vom Leistungshebel (Fahrfußhebel 16) der Brennkraftmaschine zur Drosselklappe (5) führendes Betätigungsgestänge (17) an einem auf der Drosselklappenwelle (4) drehbar gelagerten Schlepphebel (9) angreift, gegenüber dem die Drosselklappenwelle(4) nebst Drosselklappe (5) von der Betätigungsvorrichtung her entgegen der Kraft einer Drehfeder (10) nachgiebig aus ihrer bei betriebswarmer Brennkraftmaschine einzunehmenden Leerlaufstellung in ihre Kaltstartstellung aufschwenkbar ist